鍋爐燃料：煤質(zhì)分析技術(shù)推廣和操作技能培訓(xùn).ppt

,鍋爐燃料煤質(zhì)分析技術(shù)推廣和操作技能培訓(xùn)主講：楊軍2013年4月24日于北京,培訓(xùn)大綱一、鍋爐燃料的種類二、開(kāi)展煤質(zhì)分析的重要性三、煤質(zhì)分析設(shè)備的發(fā)展歷程四、如何選擇合適的煤質(zhì)分析設(shè)備五、如何正確使用分析設(shè)備六、開(kāi)展煤質(zhì)分析培訓(xùn)的重要性,一、鍋爐燃料分析設(shè)備的種類1、固體燃料：固體燃料主要包括：煤炭、油頁(yè)巖及生物質(zhì)等固態(tài)燃料。主要分析設(shè)備有工業(yè)分析儀、元素分析儀、量熱儀、采制樣設(shè)備等。,2、液體燃料：燃料油、工業(yè)廢液等液態(tài)燃料。測(cè)試項(xiàng)目有發(fā)熱量、粘度、閃點(diǎn)、水分、密度、硫等。3、氣體燃料：天然氣、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、液化氣等氣態(tài)燃料。測(cè)試項(xiàng)目有發(fā)熱量，采用氣相色譜法測(cè)定氣體樣品組分，采樣裝置主要有采樣接頭、采樣導(dǎo)管和樣品容器。,二、開(kāi)展煤質(zhì)分析的重要性A.測(cè)定燃煤發(fā)熱量的重要意義發(fā)熱量是煤炭作為燃料利用的一個(gè)重要的煤質(zhì)特性指標(biāo)，它對(duì)于電力安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行均具有重要的意義，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：在煤炭管理上，入廠煤屬于商務(wù)貿(mào)易。它的計(jì)價(jià)、編制電廠燃料的消耗定額和供應(yīng)計(jì)劃、核算發(fā)電成本和計(jì)算能源利用效率等，都要以發(fā)熱量作為主要依據(jù)。,在設(shè)計(jì)鍋爐機(jī)組時(shí)，煤炭發(fā)熱量可用來(lái)計(jì)算爐膛熱負(fù)荷、選擇磨煤機(jī)容量和計(jì)算物料平衡等必不可少的煤質(zhì)參數(shù)。在鍋爐機(jī)組運(yùn)行時(shí)，煤炭發(fā)熱量又是鍋爐熱平衡、配煤燃燒及負(fù)荷調(diào)節(jié)等的主要依據(jù)，同時(shí)也是計(jì)算發(fā)電煤耗經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的依據(jù)之一。,B.水分測(cè)定的重要意義水分是一項(xiàng)重要的煤質(zhì)分析指標(biāo)，它在煤的基礎(chǔ)理論研究和加工利用中都具有重要的作用。煤的水分對(duì)其加工利用、貿(mào)易和儲(chǔ)存運(yùn)輸都有很大影響。一般來(lái)說(shuō)水分高不是一件好事。在鍋爐燃燒中，水分高會(huì)影響燃燒穩(wěn)定性和熱傳導(dǎo)；在煉焦工業(yè)中，水分高會(huì)降低焦炭產(chǎn)率，而且由于水分大量蒸發(fā)帶走熱量而延長(zhǎng)焦化周期；在煤炭貿(mào)易上，煤的水分是一個(gè)重要的計(jì)質(zhì)和計(jì)量指標(biāo)。在煤質(zhì)分析中，煤的水分是進(jìn)行不同基的煤質(zhì)分析結(jié)果換算的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。,C.灰分測(cè)定的重要意義煤中灰分在煤質(zhì)特性和利用研究中起重要作用。在煤的燃燒和氣化中，根據(jù)煤灰含量以及它的諸如熔點(diǎn)、黏度、導(dǎo)電性和化學(xué)組成等特性來(lái)預(yù)測(cè)燃燒和氣化中可能出現(xiàn)的腐蝕、沾污、結(jié)渣問(wèn)題，并據(jù)此進(jìn)行爐型選擇和煤灰渣利用研究；在煉焦工業(yè)中，用煤的灰分量來(lái)預(yù)計(jì)焦炭中的灰分，煤的灰分越高，有效碳的產(chǎn)率就越低；在商業(yè)上根據(jù)煤灰含量來(lái)定級(jí)論價(jià)等。,D.揮發(fā)分測(cè)定的重要意義煤的揮發(fā)分產(chǎn)率與煤的變質(zhì)程度有比較密切的關(guān)系隨著變質(zhì)程度的加深，揮發(fā)分逐漸降低，因此根據(jù)煤的揮發(fā)分產(chǎn)率可以估計(jì)煤的種類。在中國(guó)、美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、波蘭和國(guó)際煤炭分類方案中，都以揮發(fā)分作為第一分類指標(biāo)。在燃煤中，可根據(jù)揮發(fā)分來(lái)選擇適用于特定煤源的燃燒設(shè)備或適于特定設(shè)備的煤源。,E.測(cè)定煤中全硫的重要意義硫是一種有害元素。含硫量高的煤，供燃燒、氣化或煉焦使用時(shí)都會(huì)帶來(lái)很大的危害。高硫煤用作燃料時(shí)，燃燒后產(chǎn)生的二氧化硫氣體，不僅嚴(yán)重腐蝕鍋爐的管道，而且還嚴(yán)重污染大氣。因此，為了有效而經(jīng)濟(jì)地利用煤炭資源，必須了解煤中全硫含量。,F.為何要測(cè)試煤碳中碳、氫含量？碳和氫是煤有機(jī)質(zhì)的主要組成元素，兩者和氧加在一起占煤有機(jī)質(zhì)的95以上。了解煤中碳、氫含量，對(duì)于了解煤的變質(zhì)程度和煤的性質(zhì)有重要意義。,三、煤質(zhì)分析設(shè)備的發(fā)展史1、煤質(zhì)分析的相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GBT212-2008煤的工業(yè)分析方法GBT213-2008煤的發(fā)熱量的測(cè)定GBT214-2007煤中全硫的測(cè)定方法GBT476-2008煤中碳和氫的測(cè)試方法GBT219-2008煤灰熔融性測(cè)試方法GBT19227-2008煤中氮的測(cè)定方法GBT25214-2010煤中全硫測(cè)定紅外光譜法,2、我國(guó)煤質(zhì)分析設(shè)備的發(fā)展史及國(guó)外煤質(zhì)分析設(shè)備在我國(guó)的使用現(xiàn)狀。我國(guó)煤質(zhì)分析設(shè)備在1995年前主要以江蘇徐州、河南鶴壁等地生產(chǎn)的純手工操作或半自動(dòng)的傳統(tǒng)設(shè)備為主，而在1995年以后，因計(jì)算機(jī)的使用，設(shè)備的自動(dòng)化程度也隨之得以提升，而生產(chǎn)產(chǎn)地也逐漸由江蘇、河南等地轉(zhuǎn)到湖南長(zhǎng)沙。量熱儀也由需人工稱水重、調(diào)水溫的貝克曼溫度計(jì)升級(jí)到能夠自動(dòng)控制內(nèi)外桶水溫的全自動(dòng)的恒溫式量熱儀。,工業(yè)分析儀也從以前傳統(tǒng)的耐火磚式高溫爐發(fā)展到采用新式保溫材料及控制模式的新型高溫爐及計(jì)算機(jī)全程自動(dòng)控制的自動(dòng)工業(yè)分析儀。定硫儀也隨著國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的修訂經(jīng)歷了管式高溫爐、庫(kù)侖定硫儀及紅外定硫儀等，目前我國(guó)的專家正在努力協(xié)商將我國(guó)的庫(kù)侖測(cè)硫標(biāo)準(zhǔn)加入國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。,灰熔融性測(cè)試儀也由需人工觀測(cè)四個(gè)特征溫度轉(zhuǎn)為攝像機(jī)自動(dòng)觀測(cè)灰錐的變形過(guò)程，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)判定四個(gè)特征溫度全自動(dòng)測(cè)定儀。,進(jìn)口煤質(zhì)分析設(shè)備雖然很早就進(jìn)入了中國(guó)市場(chǎng)，但因其高昂的售價(jià)、高使用成本及滯后的售后服務(wù)，在我國(guó)煤質(zhì)分析設(shè)備領(lǐng)域所占市場(chǎng)份額較小。目前長(zhǎng)沙所生產(chǎn)的煤質(zhì)分析設(shè)備占市場(chǎng)的90%以上，年銷售額超過(guò)6億。國(guó)產(chǎn)設(shè)備的出口也在進(jìn)一步擴(kuò)大。,煤質(zhì)分析設(shè)備的發(fā)展將在符合國(guó)內(nèi)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的前提下朝著準(zhǔn)確、快速、穩(wěn)定的方向發(fā)展，自動(dòng)化程度會(huì)越來(lái)越高，測(cè)試速度越來(lái)越快，在線分析儀將在指導(dǎo)日常生產(chǎn)中起到更大的作用。,四、如何選擇合適的煤質(zhì)分析設(shè)備1、元素分析（C、H、O、N、S）主要設(shè)備有：測(cè)硫儀、碳?xì)涞販y(cè)定儀、碳?xì)涞蜓踉販y(cè)定儀等。在選取設(shè)備時(shí)首先應(yīng)了解該儀器的結(jié)構(gòu)和工作原理，看其測(cè)試方法是否符合國(guó)標(biāo)要求，目前市面所用的元素分析儀主要有傳統(tǒng)的重量法等管式高溫爐和紅外元素分析儀。,2、工業(yè)分析（水分、灰分、揮發(fā)份）主要設(shè)備有：高溫爐、全自動(dòng)工業(yè)分析儀、干燥箱、全自動(dòng)水分儀等。由于我國(guó)所采用的標(biāo)準(zhǔn)與ISO標(biāo)準(zhǔn)及美國(guó)ASTM標(biāo)準(zhǔn)存在差別，在選用設(shè)備時(shí)應(yīng)看其是否符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。,3、發(fā)熱量測(cè)定儀：根據(jù)化驗(yàn)室的具體情況（例如每天樣品個(gè)數(shù)、化驗(yàn)人員配置等）配置合適的設(shè)備及設(shè)備數(shù)量。設(shè)備主要有傳統(tǒng)量熱儀、半自動(dòng)量熱儀、全自動(dòng)量熱儀（目前的主流設(shè)備）。4、灰渣可燃物含量分析主要設(shè)備為量熱儀和工業(yè)分析儀。5、固體燃料制樣裝置：聯(lián)合制樣機(jī)、破碎機(jī)、粉碎機(jī)、自動(dòng)縮分器、二分器及輔助工具。,6、煤粉細(xì)度分析裝置。煤粉細(xì)度表征煤粉中各種粒度的分布占總體質(zhì)量的百分率，能很好的反映煤粉的均勻特性。影響煤粉細(xì)度的因素有：煤的類別、揮發(fā)分、磨煤機(jī)類型及有無(wú)分離器等。通過(guò)實(shí)測(cè)制粉系統(tǒng)的煤粉獲得的最佳的經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度，對(duì)改善鍋爐燃燒性能，減少機(jī)械未完全燃燒熱損失，以及節(jié)約磨煤機(jī)能耗都有積極的作用。主要設(shè)備有煤粉細(xì)度再線監(jiān)測(cè)儀和試驗(yàn)篩。,7、煤粉取樣器。對(duì)中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)可在細(xì)粉分離器下粉管或給粉機(jī)落粉管中采樣。在細(xì)粉分離器下粉管中采樣時(shí)，可采用煤粉活動(dòng)采樣管。該采樣管是由開(kāi)有槽型的兩根金屬管套疊而成的。在對(duì)給粉機(jī)落粉管中的連續(xù)采樣，可采用煤粉自由沉降采樣器。該采樣器由一根頭部開(kāi)有1.5-2.5mm圓孔的直管和煤粉樣收集罐組成。對(duì)直吹式制粉系統(tǒng)可在一次煤粉管中按等截面積連續(xù)采樣?？墒褂贸闅馐交顒?dòng)等速采樣器。,五、如何正確使用煤質(zhì)分析設(shè)備作為從事一種計(jì)量工作，對(duì)測(cè)試過(guò)程要求的嚴(yán)謹(jǐn)性、測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性不言而喻，因此要求所有從業(yè)人員必須能夠?qū)λ褂玫脑O(shè)備有很好的認(rèn)知，熟悉其結(jié)構(gòu)，了解其工作原理。1、正確使用煤質(zhì)分析設(shè)備對(duì)基本要求。首先，操作人員需具備一定的專業(yè)知識(shí)，熟悉本行業(yè)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)使用的設(shè)備應(yīng)定期進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品的檢測(cè)，測(cè)試過(guò)程中出現(xiàn)的異常結(jié)果應(yīng)查明原因后再進(jìn)行舍棄，不隨意舍棄測(cè)試結(jié)果。,2、煤質(zhì)分析設(shè)備對(duì)“實(shí)驗(yàn)室和操作環(huán)境”的基本要求。煤質(zhì)分析設(shè)備對(duì)化驗(yàn)室及操作環(huán)境均有相應(yīng)的要求，例如量熱儀要求應(yīng)為獨(dú)立的房間，不得在屋內(nèi)開(kāi)展別的項(xiàng)目的測(cè)試，不得有熱源、冷源等，化驗(yàn)室應(yīng)恒溫等。紅外元素分析儀則要求房間內(nèi)不得有腐蝕和干擾性氣體存在，同時(shí)要求室溫相對(duì)恒定。對(duì)于工業(yè)分析及煤灰熔融性測(cè)試儀則要求不高。煤質(zhì)分析設(shè)備對(duì)化驗(yàn)室及操作環(huán)境的具體要求國(guó)標(biāo)中也以明確提出。,3、“煤質(zhì)分析設(shè)備”在日常使用過(guò)程中的維護(hù)和保養(yǎng)。不同生產(chǎn)廠家不同型號(hào)的設(shè)備，其日常維護(hù)和保養(yǎng)有所不同，但因其工作原理基本相似，因而具有一些共同的特點(diǎn)。對(duì)于量熱儀來(lái)說(shuō)，首先應(yīng)定期對(duì)氧彈進(jìn)行壓力測(cè)試以保證使用的安全性，同時(shí)應(yīng)按國(guó)標(biāo)定期標(biāo)定儀器熱容量，保持儀器循環(huán)水的干凈，避免將點(diǎn)火絲等雜質(zhì)掉到量熱儀內(nèi)筒中，以免堵塞內(nèi)筒，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果異常。,量熱儀工作原理：被測(cè)樣品在特定的密閉容器(氧彈)內(nèi)燃燒，釋放出的熱量被儀器內(nèi)的水吸收，通過(guò)測(cè)定水溫的變化來(lái)確定被測(cè)樣品的發(fā)熱量。,煤質(zhì)分析儀器原理及日常維護(hù),更換氧彈密封圈,對(duì)于工業(yè)分析儀、定硫儀，如果是傳統(tǒng)的高溫爐，則應(yīng)定期對(duì)其恒溫區(qū)進(jìn)行檢測(cè)，以確保恒溫區(qū)正常。而對(duì)于自動(dòng)工業(yè)分析儀則應(yīng)定期進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)樣品的檢測(cè)，以確保測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確，同時(shí)還應(yīng)保持儀器的整潔、干凈，避免因灰塵過(guò)多而導(dǎo)致設(shè)備無(wú)法正常使用。紅外元素分析儀則要求在每次使用前用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線的校正，如果長(zhǎng)時(shí)間不用也應(yīng)經(jīng)常開(kāi)機(jī)進(jìn)行預(yù)熱。,工業(yè)分析儀工作原理：裝有已知樣品質(zhì)量的坩堝由計(jì)算機(jī)控制在高溫爐內(nèi)按國(guó)標(biāo)規(guī)定的溫度和時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行測(cè)試。,樣品在1150的高溫爐內(nèi)燃燒，生成的SO2被電解液吸收，計(jì)算機(jī)根據(jù)電解碘消耗的電量自動(dòng)換算出樣品中硫的含量。,庫(kù)侖定硫儀工作原理,紅外定硫儀工作原理：,紅外傳感器的工作原理是各種不同氣體在紅外區(qū)有不同的吸收波段，而在特定波段，氣體吸收紅外光的強(qiáng)弱與其濃度成一定的函數(shù)關(guān)系，即郎伯比耳定律,煤灰熔融性測(cè)試儀,六、開(kāi)展煤質(zhì)分析人員的理論培訓(xùn)、操作培訓(xùn)及考上崗證的重要性。煤炭屬不可再生資源，隨著國(guó)家對(duì)能源需求的日益增加，煤炭?jī)r(jià)格也隨之上漲，不論是從煤炭交易結(jié)算考慮，還是從節(jié)能、環(huán)保等方面考慮，均要求所有從業(yè)人員具備一定的專業(yè)知識(shí)和素養(yǎng)。1、中國(guó)的特種檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)煤質(zhì)分析人員現(xiàn)狀目前我國(guó)特種檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)在煤質(zhì)分析項(xiàng)目上人員上配置很少，具備煤質(zhì)分析專業(yè)知識(shí)的就更少，要改變此狀況，需加強(qiáng)人員培訓(xùn)和資金投入，以提升檢測(cè)能力和水平。,2、中國(guó)的特種檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室條件現(xiàn)狀我國(guó)的特種檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)室能全面開(kāi)展煤質(zhì)分析的單位很少，有的甚至沒(méi)有專業(yè)的分析室，即使有也不全面或不專業(yè)。,3、煤質(zhì)分析人員如何進(jìn)行和取得煤質(zhì)分析的操作證和上崗證隨著我國(guó)能源供應(yīng)日益緊張，煤炭?jī)r(jià)格不斷上漲，因而供需雙方對(duì)煤質(zhì)化驗(yàn)結(jié)果均要求快速、準(zhǔn)確，因而就需要從業(yè)人員具備更專業(yè)的知識(shí)和技能，從而要求煤質(zhì)分析從業(yè)人員取得分析儀器操作證和上崗證就顯得尤為重要。中國(guó)特種設(shè)備安全與節(jié)能促進(jìn)會(huì)可根據(jù)能效需求進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，培訓(xùn)以理論和實(shí)際操作相結(jié)合的方式進(jìn)行。,祝2013年第一期鍋爐能效測(cè)試作業(yè)人員培訓(xùn)考核圓滿成功謝謝！,